JP2008291530A - 作業機械におけるピン連結構造 - Google Patents

Abstract

【課題】部材同士を連結ピンを介して連結するにあたり、連結ピンを一方の部材に固定ボルトで回り止め状に固定する場合に、連結ピンのボルト挿通孔と一方の部材のボルト挿通孔との位置合せ作業を容易に行えるようにする。
【解決手段】連結ピン１１の軸方向一端部に、連結ピン１１の外径側に突出するフランジ部１１ａを一体的に設けると共に、連結ピン１１のボルト挿通孔と下側フレーム１６のボルト挿通孔との位置合せをするときに、連結ピン１１を容易に回動させることができるよう、フランジ部１１ａの外周縁部に工具を当てる平坦な端面１１ｂを形成した。
【選択図】図２

Description

本発明は、油圧ショベル等の作業機械において、例えばフロント作業装置を構成する部材同士を連結ピンで連結するときに用いられる作業機械におけるピン連結構造の技術分野に属するものである。

一般に、油圧ショベル等の作業機械において、例えばフロント作業装置を構成するブーム、アーム、バケット等の各部材同士は、連結ピンを介して相対揺動自在に連結されている。この様なピン連結構造として、従来、アームに、連結ピンの中間部を介して回動自在に軸承する連結ピン挿入孔を設ける一方、ブームに、連結ピンの両端部を圧着嵌合する一対の連結ピン挿入孔を設け、そして、これらアームおよびブームの連結ピン挿入孔に挿入せしめた連結ピンによって、ブームとアームとを相対揺動自在に連結するように構成し、さらに、連結ピンの一端部に、外径方向に突出するフランジ部を形成すると共に、連結ピンの他端部を、該連結ピンおよびブームに挿通される固定用ボルトによってブームに固定するように構成したものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００３−１７６８１４号公報

ところで、前記特許文献１のものにおいて、連結ピンは、フランジ部が形成されていない他端部側からブームおよびアームの連結ピン挿通孔に挿入され、しかる後、連結ピンの他端部とブームとが固定用ボルトによって固定されることになるが、このとき、連結ピンに形成されるボルト挿通孔とブームに形成されるボルト挿通孔とが位置合わされていないと、固定用ボルトを挿入できないことになる。しかるに、連結ピンを連結ピン挿通孔に挿入するときには、上記ボルト挿通孔同士の正確な位置合せを行うことができない許りか、仮に位置合せしたとしても、連結ピンを挿入している間に連結ピンが軸回り方向に回動してしまうと、ずれてしまうことになる。このため、連結ピンを連結ピン挿通孔に挿入してから、連結ピンを軸回り方向に回動させて、連結ピンのボルト挿通孔とブームのボルト挿通孔との位置合せを行うことになるが、通常、油圧ショベル等の作業機械のフロント作業装置に用いられる連結ピンは大径であり、しかも、前記特許文献１のように連結ピンがブームに対して圧着嵌合されるものにおいては、作業員が簡単に連結ピンを回動させることは困難であって、上記ボルト挿通孔同士の位置合せ作業に手間取り、作業性に劣るという問題があり、ここに本発明が解決しようとする課題がある。

本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１の発明は、第一被連結部材と第二被連結部材とを連結ピンを介して回動自在に連結してなるピン連結構造において、前記第一被連結部材は、連結ピンの軸方向中間部を回動自在に軸承する第一ピン軸承部を有する一方、第二被連結部材は、前記第一ピン軸承部の軸方向両側に位置して連結ピンの軸方向両端部をそれぞれ軸承する一対の第二ピン軸承部を有し、さらに、前記連結ピンの軸方向一端部に、前記一対の第二ピン軸承部のうちの一方の第二ピン軸承部に抜け止め状に当接するべく連結ピンの外径側に突出するフランジ部を一体的に設ける一方、連結ピンの軸方向他端部と他方の第二ピン軸承部とを、該連結ピンの軸方向他端部および他方の第二ピン軸承部に挿通される固定用ボルトによって回り止め状に固定するように構成すると共に、前記フランジ部の外周縁部に、固定用ボルトにより回り止めされていない状態の連結ピンを軸回り方向に回動させるための工具を当てる平坦な端面を形成したことを特徴とする作業機械におけるピン連結構造である。
請求項２の発明は、フランジ部の端面は、固定用ボルトが挿通される連結ピンのボルト挿通孔と他方の第二ピン軸承部のボルト挿通孔との位置合せの目印となるように形成されることを特徴とする請求項１に記載の作業機械におけるピン連結構造である。
請求項３の発明は、フランジ部の端面は、固定用ボルトが挿通される連結ピンのボルト挿通孔に対し、連結ピンの軸芯方向から視て平行或いは直交する方向を向くように形成されることを特徴とする請求項２に記載の作業機械におけるピン連結構造である。
請求項４の発明は、一方の第二ピン軸承部に、フランジ部の端面と位置合せされる被連結部材側目印を設けると共に、連結ピンのボルト挿通孔と他方の第二ピン軸承部のボルト挿通孔とが位置合わせされた状態のときに、前記被連結部材側目印と端面とが位置合せされるように構成したことを特徴とする請求項２に記載の作業機械におけるピン連結構造である。

請求項１の発明とすることにより、固定用ボルトによって連結ピンの軸方向他端部と他方の第二軸承部とを固定する場合には、連結ピンを軸回り方向に回動させて連結ピンのボルト挿通孔と他方の第二ピン軸承部のボルト挿通孔との位置合わせを行うことになるが、この場合に、フランジ部の外周縁部に形成された端面をハンマー等の工具で叩くことによって、連結ピンを簡単に回動させることができ、而して、固定用ボルトが挿通されるボルト挿通孔同士の位置合せ作業が容易となって、作業効率の向上に大きく貢献できる。
請求項２の発明とすることにより、連結ピンのボルト挿通孔と他方の第二軸承部のボルト挿通孔との位置合せの目印として端面を利用できることになって、更なる作業性の向上に貢献できる。
請求項３の発明とすることにより、端面の向きから連結ピンのボルト挿通孔の位置を推定することができ、而して、端面を、連結ピンのボルト挿通孔と他方の第二軸承部のボルト挿通孔との位置合せの目印として利用することができる。
請求項４の発明とすることにより、連結ピンのボルト挿通孔と他方の第二軸承部のボルト挿通孔との位置合せを行うべく端面をハンマー等の工具で叩く場合に、端面と一方の第二ピン軸承部に設けた被連結部材側目印とを位置合せすれば良いことになって、位置合せ作業をより簡単且つ正確に行うことができる。

次に、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図ににおいて、１はオフセット型の油圧ショベルであって、該油圧ショベル１は、クローラ式の下部走行体２、該下部走行体２に旋回自在に支持される上部旋回体３、該上部旋回体３に装着されるフロント作業装置４等の各部から構成されている。さらに、該フロント作業装置４は、基端部が上部旋回体３に上下揺動自在に支持されるロアブーム５、該ロアブーム５の先端部に基端部が左右揺動自在に連結されるアッパーブーム６、該アッパーブーム６の先端部に基端部が左右揺動自在に連結され、且つロアブーム５にリンクロッド７を介して連結されてロアブーム５に対して左右方向に平行移動するブームブラケット８、該ブームブラケット８の先端部に基端部が前後揺動自在に連結されるアーム９、該アーム９の先端部に揺動自在に連結されるバケット１０等の部材から構成されている。

前記フロント作業装置４を構成するロアブーム５、アッパーブーム６、ブームブラケット８、アーム９、バケット１０の各部材同士は、何れも連結ピンを介して揺動自在に連結されているが、本実施の形態では、ロアブーム５とアッパーブーム６との連結部、およびアッパーブーム６とブームブラケット８との連結部に本発明が実施されており、以下、アッパーブーム（本発明の第一被連結部材に相当する）６とブームブラケット（本発明の第二被連結部材に相当する）８との連結部を例にとって説明する。

１１は前記アッパーブーム６とブームブラケット８とを連結する連結ピンであって、該連結ピン１１の軸方向一端部には、外径側に突出する円形状のフランジ部１１ａが溶接により一体的に固設されている。このフランジ部１１ａの外周縁部には、ハンマー等の工具を当てることができる平坦な端面１１ｂが二箇所に形成されているが、これら端面１１ｂは互いに平行で、且つ、後述するボルト挿通孔１１ｃに対し、連結ピン１１の軸芯方向から視て直交する方向を向くように形成されている。

また、前記連結ピン１１の軸方向他端部には、連結ピン１１を径方向に貫通するボルト挿通孔１１ｃが穿設されている。そして、該ボルト挿通孔１１ｃには、後述するように固定用ボルト１２が挿通される構成になっている。

一方、アッパーブーム６の先端部には、軸方向が上下方向を向いた円筒形状のボス筒部（本発明の第一ピン軸承部に相当する）１３が設けられている。そして、該ボス筒部１３の内周面部には、ブッシュ１４を介して、前記連結ピン１１の軸方向中間部が回動自在に軸承されるようになっている。

また、ブームブラケット８の基端部には、前記アッパーブーム６のボス筒部１３の軸方向両側に組付けられる上下一対のフレーム（本発明の第二ピン軸承部に相当する）１５、１６が設けられている。そして、これら上側フレーム（本発明の一方の第二ピン軸承部に相当する）１５および下側フレーム（本発明の他方の第二ピン軸承部に相当する）１６には、前記ボス筒部１３の軸方向両側に位置して連結ピン１１の軸方向両端部を軸承するピン挿通孔１５ａ、１６ａがそれぞれ開設されているが、下側フレーム１６のピン挿通孔１６ａは、下側フレーム１６の下面に突設されるボス部１６ｂを貫通する状態で形成されると共に、該ボス部１６ｂには、ピン挿通孔１６ａの軸芯方向と直交する方向を向くようにして、前記固定用ボルト１２が挿通されるボルト挿通孔１６ｃが穿設されている。尚、図中、１７はシール部材である。

そして、前記連結ピン１１を用いてアッパーブーム６とブームブラケット８とを連結する場合には、まず、アッパーブーム６のボス筒部１３の軸方向両側にブームブラケット８の上下のフレーム１５、１６を組み付けた状態で、連結ピン１１を、フランジ部１１ａが形成される軸方向一端部を上側に、ボルト挿通孔１１ｃが形成される軸方向他端部を下側にして、上側フレーム１５のピン挿通孔１５ａからボス筒部１３、下側フレーム１６のピン挿通孔１６ａに挿入する。該連結ピン１５の挿入は、フランジ部１１ａが上側フレーム１５の上面に当接するまで行われ、しかる後、固定用ボルト１２により連結ピン１１と下側フレーム１６とが回り止め状に固定されるが、この場合、連結ピン１１のボルト挿通孔１１ｃと下側フレーム１６のボルト挿通孔１６ｃとの位置合せを行う必要がある。該ボルト挿通孔１１ｃ、１６ｃ同士の位置合せは、連結ピン１１を軸回り方向に回動させることで行うが、該連結ピン１１を回動させるにあたり、まず、連結ピン１１のフランジ部１１ａの端面１１ｂの向きと、下側フレーム１６のボルト挿通孔１６ｃの向きとを確かめて、連結ピン１１を回動させる方向を決める。つまり、連結ピン１１を時計回り方向に回動させても反時計回り方向に回動させてもボルト挿通孔１１ｃ、１６ｃ同士を位置合せすることはできるが、時計回り方向に回動させた場合と反時計回り方向に回動させた場合とでは、ボルト挿通孔１１ｃ、１６ｃ同士の位置合せに必要な回動角度が最大で１８０度近くも異なることになる。このため、回動角度が少なくて済む方向に連結ピン１１を回動させることが望ましいが、この場合に、端面１１ｂは、連結ピン１１のボルト挿通孔１１ｃに対して直交する方向を向くように形成されているから、外方からボルト挿通孔１１ｃの位置が確認できない状態であっても、端面１１ｂの向きから連結ピン１１のボルト挿通孔１１ｃの位置を推定することができ、而して、該端面１１ｂの向きと下側フレーム１６のボルト挿通孔１６ｃの位置とから、回動角度が少なくて済むように連結ピン１１の回動方向を決めることができる。そして、該回動方向が決ったら、端面１１ｂをハンマー等の工具で叩いて連結ピン１１を回動させて、連結ピン１１のボルト挿通孔１１ｃと下側フレーム１６のボルト挿通孔１６ｃとの位置を合せる。しかる後、固定用ボルト１２を下側フレーム１６のボルト挿通孔１６ｃおよび連結ピン１１のボルト挿通孔１１ｃに挿通せしめ、その先端部にダブルナット１８を螺合して締結することによって、連結ピン１１は、下側フレーム１６に回り止め状に固定される。

叙述の如く構成された本形態において、アッパーブーム６とブームブラケット８とを連結する連結ピン１１は、軸方向中間部がアッパブーム６のボス筒部１３にブッシュ１４を介して回動自在に軸承される一方、軸方向両端部はブームブラケット８の上下のフレーム１５、１６に軸承されると共に、連結ピン１１の軸方向一端部には、上側フレーム１５の上面に抜け止め状に当接するフランジ部１１ａが一体的に設けられ、また、連結ピン１１の軸方向他端部は、固定用ボルト１２によって下側フレーム１６に回り止め状に固定されることになるが、前記フランジ部１１ａの外周縁部には、連結ピン１１を軸回り方向に回動させるときにハンマー等の工具を当てることができる平坦な端面１１ｂが形成されている。

而して、固定用ボルト１２によって連結ピン１１と下側フレーム１６とを固定する場合には、連結ピン１１を軸回り方向に回動させて連結ピン１１のボルト挿通孔１１ｃと下側フレーム１６のボルト挿通孔１６ｃとの位置合わせを行うことになるが、この場合に、前記フランジ部１１ａの外周縁部に形成された端面１１ｂをハンマー等の工具で叩くことによって、連結ピン１１を簡単に回動させることができ、而して、ボルト挿通孔１１ｃ、１６ｃ同士の位置合せ作業が容易となって、作業効率の向上に大きく貢献できる。

しかも、前記フランジ部１１ａに形成される端面１１ａは、連結ピン１１のボルト挿通孔１１ｃに対し、連結ピン１１の軸芯方向から視て直交する方向を向くように形成されているから、ボルト挿通孔１１ｃの位置が外方から確認できない状態であっても、端面１１ｂの向きからボルト挿通孔１１ｃの位置を推定することができ、而して、ボルト挿通孔１１ｃ、１６ｃ同士の位置合せを行うときの目印として端面１１ｂを利用することができて、更なる作業性の向上に貢献できる。

尚、本発明は、上記実施の形態に限定されないことは勿論であって、端面１１ｂが、連結ピン１１のボルト挿通孔１１ｃに対し、連結ピン１１の軸芯方向から視て平行となるように形成されていても、端面１１ｂの向きからボルト挿通孔１１ｃの位置を推定することができ、よって、該端面１１ｂを、連結ピン１１のボルト挿通孔１１ｃと下側フレーム１６のボルト挿通孔１６ｃとの位置合せの目印として利用することができる。

また、連結ピン１１としては、図５（Ａ）に示す如く、フランジ部１１ａに端面１１ｂを一箇所だけ設けたもの、或いは、図５（Ｂ）に示す如く、フランジ部１１ａが長円形状をしているものであっても良い。該長円形状のフランジ部１１ａの場合には、長円の直線部分が端面１１ｂとなる。さらに、図５（Ｃ）に示すようにフランジ部１１ａが四角形状のもの、或いは図５（Ｄ）に示すように三角形状のものであっても良く、この場合には、四角形状或いは三角形状を形成する各辺が端面１１ｂとなる。尚、図５（Ｃ）、（Ｄ）のものは、端面１１ｂの向きから連結ピン１１のボルト挿通孔１１ｃの位置を推定することはできないため、端面１１ｂを、連結ピン１１のボルト挿通孔１１ｃと下側フレーム１６のボルト挿通孔１６ｃとの位置合せの目印として利用することはできない。

さらに、図６（Ａ）、（Ｂ）に示す如く、フランジ部１１ａが当接する上側フレーム１５の上面に、フランジ部１１ａの端面１１ｂと位置合せされる目印（本発明の被連結部材側目印に相当する）１９を設けると共に、該上側フレーム１５の目印１９と端面１１ｂとを位置合せしたときに、連結ピン１１のボルト挿通孔１１ｃと下側フレーム１６のボルト挿通孔１６ｃとが位置合せされるように構成することもできる。ここで、図６（Ａ）のものは、上側フレーム１５の上面に、端面１１ａと一直線状となって位置合せされる目印１９が刻印されており、また、図６（Ｂ）のものは、端面１１ｂの中央部と位置合せされる目印１９が刻印されているが、このものでは、端面１１ｂの中央部にも目印１１ｄが刻印されている。そして、このように目印１９を設けたものにおいては、ボルト挿通孔１１ｃ、１６ｃ同士の位置合せを行うべく端面１１ｂをハンマー等の工具で叩く場合に、端面１１ｂと上側フレーム１５に設けた目印１９とを位置合せすれば良いことになって、位置合せ作業をより簡単且つ正確に行うことができる。

さらにまた、本発明は、油圧ショベル１のアッパーブーム６とブームブラケット８との連結部だけでなく、各種作業機械において部材同士を連結ピンを用いて連結する場合に実施できることは、言うまでもない。

油圧ショベルの側面図である。 （Ａ）、（Ｂ）はアッパーブームとブームブラケットとの連結部分の平面図、側面図である。 図２（Ａ）のＸ−Ｘ断面図である。 （Ａ）、（Ｂ）は連結ピンの平面図、正面図である。 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は他例を示す連結ピンの平面図である。 （Ａ）、（Ｂ）は上側フレームに目印を設けた例を示す図である。

符号の説明

６ アッパーブーム
８ ブームブラケット
１１ 連結ピン
１１ａ フランジ部
１１ｂ 端面
１２ 固定用ボルト
１３ ボス筒部
１５ 上側フレーム
１６ 下側フレーム
１６ｃ ボルト挿通孔
１９ 目印

Claims (4)

1. 第一被連結部材と第二被連結部材とを連結ピンを介して回動自在に連結してなるピン連結構造において、前記第一被連結部材は、連結ピンの軸方向中間部を回動自在に軸承する第一ピン軸承部を有する一方、第二被連結部材は、前記第一ピン軸承部の軸方向両側に位置して連結ピンの軸方向両端部をそれぞれ軸承する一対の第二ピン軸承部を有し、さらに、前記連結ピンの軸方向一端部に、前記一対の第二ピン軸承部のうちの一方の第二ピン軸承部に抜け止め状に当接するべく連結ピンの外径側に突出するフランジ部を一体的に設ける一方、連結ピンの軸方向他端部と他方の第二ピン軸承部とを、該連結ピンの軸方向他端部および他方の第二ピン軸承部に挿通される固定用ボルトによって回り止め状に固定するように構成すると共に、前記フランジ部の外周縁部に、固定用ボルトにより回り止めされていない状態の連結ピンを軸回り方向に回動させるための工具を当てる平坦な端面を形成したことを特徴とする作業機械におけるピン連結構造。
2. フランジ部の端面は、固定用ボルトが挿通される連結ピンのボルト挿通孔と他方の第二ピン軸承部のボルト挿通孔との位置合せの目印となるように形成されることを特徴とする請求項１に記載の作業機械におけるピン連結構造。
3. フランジ部の端面は、固定用ボルトが挿通される連結ピンのボルト挿通孔に対し、連結ピンの軸芯方向から視て平行或いは直交する方向を向くように形成されることを特徴とする請求項２に記載の作業機械におけるピン連結構造。
4. 一方の第二ピン軸承部に、フランジ部の端面と位置合せされる被連結部材側目印を設けると共に、連結ピンのボルト挿通孔と他方の第二ピン軸承部のボルト挿通孔とが位置合わせされた状態のときに、前記被連結部材側目印と端面とが位置合せされるように構成したことを特徴とする請求項２に記載の作業機械におけるピン連結構造。

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